智慧农业解决方案

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│_│_1 汪懋华 在2019-12-14 山东智慧农业高峰论坛上的发言.pdf 5.65 MB
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│_│_2017乐乐飞电子科技-源于航空品质 打造智慧农业商业计划书【最终版】.pdf 2.77 MB
│_│_2017欧勃亚园艺-现代智慧农业整体解决方案服务平台商业计划书【最终版】.pdf 11.12 MB
│_│_2018年互联网 农业物联网解决方案 智慧农业解决方案_图文.ppt 591.00 KB
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│_│_2018智慧农业发展研究报告.pdf 2.60 MB
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│_______辽宁省地方标准 基于大数据的智慧农业技术路线探索.pdf 355.01 KB
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│_______智慧农业解决方案(智慧果园).pptx 17.99 MB
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└─02农业行业报告 (0 folders, 32 files, 269.87 MB, 269.87 MB in total.)
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____2018年陕西汉中英豪千户农业园区广场首届“才艺梦想秀”活动方案.pdf 6.39 MB
____5个农业园项目定位参考案例(武汉农耕年华、成都三圣乡等).pptx 3.60 MB
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____烽火地产顾问公司简介及靖西县农业科技园项目资源禀赋分析.pdf 19.36 MB
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____河南中牟国家农业公园园区推介手册.doc 748.00 KB
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____江西省金韵生态农业示范园建设项目可行性研究报告(62页).doc 222.00 KB
____金科集团重庆涪陵现代农业园区战略发展策划报告(225页).zip 26.78 MB
____旅游规划专题研究之农业观光园案例分析(47页).ppt 8.24 MB
____孪井滩现代农业科技示范园建设项目可行性研15893172.doc 766.00 KB
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____四川达县台湾生态农业示范园规划设计报告(34页).ppt 12.45 MB
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____重庆晋愉世纪水乡现代农业产业园总规报告(123页).zip 10.85 MB
____重庆市奉节县欧营高效生态农业示范园区规划(106页).doc 790.50 KB
____重庆市亨嘉现代农业园项目可行性研究报告(70页).doc 711.00 KB
____株洲5000亩晓岭生态农业科技园建设项目计划书.doc 71.00 KB

 

优质智慧农业解决方案节选:

 

 

第二章 总体构架
1 总体架构图

图表 1 智慧农业平台总体架构图

智慧农业平台是全面承载湖北电信通道能力的信息管理平台,通过全业务通道,实现农业信息的上传、整理、加工、发布,利用电脑、手持终端、电视等终端,呈现给用户,其核心在于信息管理。
2 信息流转逻辑
智慧农业平台中信息管理的重点,在于对农业信息流转过程梳理。

图表 2 农业信息流转逻辑图
3 关键要素
通过上述信息流转逻辑图,平台构架的关键要素如下:
(1) 角色
这里的角色,不是用户在平台上能力与权限的定义,而是用户在农业生产、加工、流通、贸易、消费及管理过程中的实际身份。即智慧农业平台上的用户,是用户在农业发展中身份。
只有通过对用户在农业发展的链条中的真实身份的分析,才能明确用户对于农业信息的需求,明确用户在智慧农业平台中所需要的功能与产品。
(2) 农产品
智慧农业平台是服务于农业的,而农业发展的核心在于农产品。无论是农业的投入物,还是生产物,都属于农产品范畴。所以,在构建智慧农业平台过程中,需要以农产品为构建平台的脉络。

智慧农业解决方案
(3) 信息编码
智慧农业平台是以信息服务为主体的平台,如何对信息进行筛选与甄别,并将庞杂的农业信息智能的进行指挥与导向,需要对农业信息进行编码。
农业信息的编码,其实质是对农业信息规则的定义。不同角色的需求与供给、不同农产品产业链的需求与供给、不同区域的需求与供给,都将通过信息编码进行定义,再通过符合农业产业发展规律的信息流规则,让农业信息在智慧农业平台上进行流动、循环,并不断充实。
(4) 用户界面
用户界面决定各角色在平台上的体验过程。所有用户所接收或者上传的信息,所享受的服务,都通过用户界面和用户进行交互。
智慧农业平台的用户界面,其实质在于对信息、服务、功能的封装,最终呈现给用户的是产品与应用。这里的产品,是指在ITV、PC和手持终端上所使用的信息服务产品。
4 逻辑架构

图表 3 智慧农业平台逻辑架构图
第三章 信息编码系统
1 信息编码原则
(1) 通用性原则
农业发展不是独立运行的经济产业,智慧农业平台也不是一个独立运行的信息平台,湖北电信智慧农业则更是在智慧湖北框架下的成员。
在智慧农业一致性原则下,智慧农业平台的信息编码,必须保证与其他系统、平台通畅、便捷、利于发展的信息对接与交换。故在智慧农业平台的信息编码中,应尽可能采用国际、国家、区域、行业所通用的编码规则。
(2) 可扩展性原则
对信息的定义,针对不同的角度,其属性具有极大的变化。这也是信息的价值所在。
从形态上看,信息可呈现为文字、图片、音频、视频等;从性质上分,则分为语法信息、语义信息和语用信息;从地位上看,还可分为主观信息和客观信息。另外,根据信息的时效性、客观性等特点,其作用性又可分为有用信息、无用信息和干扰信息。
这些信息的属性,在不同的场景下,不同的环境中,对信息属性的需求是不一致的,这也是智慧农业平台需要对信息进行加工处理的因素。
基于以上,智慧农业平台的信息编码必须在保证一致性、通用性前提下,有足够的扩展能力,在应用于不同场景和环境下,能够通过系统和人工对信息进行不同方位的定义,对信息进行有效管理。
2 信息编码关键要素
信息编码是智慧农业平台的核心,其决定了平台信息流的运行秩序。
智慧农业是为农业服务,农产品作为农业发展的载体,是农业信息中必不可少的关键要素;农业信息由国家到湖北省到各市州,直至各乡镇村,每一级的不同区域都有共性与个性的农产品,可以说区域决定了农产品信息的流向;而农业发展是由农业发展链条上数十个不同的主体共同作用下的发展,不同的主体拥有不同的信息需求与信息供给能力,这些主体即是智慧农业平台的角色。
由此,智慧农业平台的信息编码关键要素为以上三个要素,即智慧农业平台的信息编码结构主体是“农产品+区域+角色”。
3 信息编码结构
智慧农业平台的信息编码结构为:
信息头+主体编码区+附加信息编码区1+附加信息编码区2+…
例如:

图表 4 信息编码结构图
(1) 信息头
信息头实现信息完整性校验、附加区数量等信息的关键数据。
(2) 主体编码区
定义智慧农业平台上,信息的农产品、适用的区域、以及信息发布的主体。
(3) 附加信息编码区
对信息主体之外的补充定义,包括信息的形态(文字、图片、音频、视频等)、类别(政策类、技术类、市场类、气象类等)、级别(重要、紧急、一般、常规等)等。
第四章 角色系统
1 农业产业链关系图

图表 5 农业角色关系图
2 角色分类
表格 1 角色分类表
分类 角色 描述
科研类 专家 国家、湖北省、各市州、各县种植业、畜禽养殖业等方面的专家。
科研机构 从事农业科技、专业技术、育苗配种的研究机构、单位。
农业院校 农业专业院校。
政管类 地方政府 各市州、县区、乡镇、村等各级政府。
专业厅、局 包括农业局、畜牧局、水产局、林业局、蔬菜局等。
专业站 包括畜牧兽医服务站、农技推广服务站、农机推广监理站等。
生产加工类 专业户 种养专业户等。(详见图表5)
生产企业 农业机械生产企业、饲料生产企业、化肥生产企业等。
加工企业 食品加工商、生猪屠宰企业等。
贸易类 经纪人 猪贩、水产贩、水果贩、蔬菜贩等。
农资贸易商 化肥贸易商、农药贸易商、农机贸易商等。
批发贸易商 农产品专业批发市场、综合批发市场等。
农产品零售商 超市、集贸市场等。
服务类 物流运输服务商 物流中心、物流企业等。
金融服务机构 银行、证劵、期货商等。
消费类 农产品消费者 城镇居民

图表 6 农业专业户详细分解图

3 角色信息需求
不同角色在农业发展中的定位不一样,因此对各种农产品关注的要素是不同的。在此以玉米,大豆,生猪,蛋鸡四种农产品及产业为例进行说明。
(1) 玉米
表格 2 不同角色对玉米的关注要素
客户端 模板要素
政府 种植面积,产量,单产,农民种植意向,国家政策,价格,库容,总供给,总需求,进口量,天气状况等
专业户 玉米价格,国家最低保护价,与其他作物的比较效益,天气状况,农资价格,玉米储备,农机政策,国际玉米价格,玉米种子,种植技术,玉米加工企业收购,饲料行业发展等
专家 玉米种植技术,种子,天气状况等
专业局 天气状况,种植面积,单产,总产,病害,国家政策等
农资贸易商 农资价格,农资供给,天气状况,种植面积,农资补贴政策,种植效益,竞争品牌和竞争对手等
农产品贸易商(集贸及批发市场) 种植面积,产量,价格,上市量,国际市场价格,全球生产,进口量等
农产品加工企业 玉米价格,玉米种植面积,单产,总产,上市量,国家最低保护价,深加工产品市场,国际市场价格等
(2) 大豆
表格 3 不同角色对大豆的关注要素
客户端 模板要素
政府 种植面积,产量,单产,农民种植意向,政策,价格,库容,总供给,总需求,进口量,天气状况等
专业户 大豆价格,国家最低保护价,与其他作物的比较效益,天气状况,农资价格,大豆进口,国际大豆市场,农机政策,大豆转基因政策,种植技术,大豆压榨企业收购等
专家 大豆种植技术,种子,天气状况等
专业局 天气状况,种植面积,单产,总产,病害,国家政策等
农资贸易商 农资价格,农资供给,天气状况,种植面积,农资补贴政策,种植效益,竞争品牌和竞争对手等
农产品贸易商(集贸及批发市场) 种植面积,产量,价格,上市量,国际市场价格,全球生产,进口量等
农产品加工企业 CBOT大豆价格,国产大豆价格,豆粕价格,豆油价格,进口大豆到港量,进口大豆签约量,美国大豆种植面积及天气状况,南美大豆种植面积及天气状况,饲料行业状况,生猪价格及生猪养殖效益,鸡蛋价格及蛋鸡养殖效益,肉鸡价格及肉鸡养殖效益,中国大豆种植面积,单产,总产,上市量,国家最低保护价等等

(3) 生猪
表格 4 不同角色对生猪的关注要素
客户端 模板要素
政府 母猪存栏,生猪存栏,疫情疫病,市场价格,国家政策,土地政策,粪污处理,猪肉进口,活猪及冻猪肉储备
专业户 生猪价格,玉米价格,豆粕价格,饲料价格,养殖效益,仔猪价格,二元母猪价格,疫情疫病,疫苗政策,疫苗价格,药品价格,国家生猪政策,猪肉进口,养殖技术,银行贷款难易,土地政策,粪污处理等
专家 疫情疫病,疫苗,药物等
专业局 疫情疫病,母猪存栏,生猪存栏,后备母猪存栏,粪污处理,土地政策,贷款政策,国家的生猪补贴政策,饲料使用,生猪价格,养殖效益等
农资贸易商
农产品贸易商(集贸及批发市场) 生猪价格,出栏量,存栏量,疫情疫病,加工企业收购,猪肉价格,饲料价格,养殖效益等
农产品加工企业 生猪价格,出栏量,生猪养殖效益,猪肉市场价格,疫情疫病等

(4) 蛋鸡
表格 5 不同角色对蛋鸡的关注要素
角色 模板要素
政府 蛋鸡存栏,疫情疫病,粪污处理,土地政策,蛋鸡价格等
专业户 鸡蛋价格,玉米价格,豆粕价格,饲料价格,养殖效益,鸡苗价格,淘汰鸡价格,疫情疫病,疫苗政策,疫苗价格,药品价格,国家政策,养殖技术,银行贷款难易,土地政策,粪污处理等
专家 疫情疫病,疫苗,药物等
专业局 疫情疫病,蛋鸡存栏,粪污处理,土地政策,贷款政策,国家补贴政策,饲料使用,鸡蛋价格,养殖效益等
农资贸易商
农产品贸易商(集贸及批发市场) 鸡蛋市场价格,出栏量,存栏量,疫情疫病,加工企业收购,饲料价格,养殖效益等
农产品加工企业 鸡蛋价格,鸡蛋上市量,蛋鸡养殖效益,疫情疫病,天气状况等

第五章 农产品系统
1 系统结构图

图表 7 农产品系统结构图
2 农产品编码原则
(1) 编码通用性规则
所有农产品商品在国家海关都对应一个固定编码,而且这个编码是全球通用。因此,智慧农业平台的农产品编码以海关的编码系统作为本系统中的农产品编码的基础。
例如:①大豆及大豆制品
大豆:1201
豆油:1507
豆粕:2304
②生猪
生猪:01039200
种猪:1031000
冻猪肉:203
(2) 编码扩展性规则
农业信息在一定条件下,需要对农产品的细节进行描述,包括品种、种性、规格等方面信息,仅以海关商品编码不足以完整描述农产品细节。
在农产品编码基础性规则上,需要对基础编码进行扩展,例如:
①生猪:01039200
三元猪:01039200 00010000
长白猪:01039200 00010001
②水稻:1006109901
早籼稻:1006109901 00010000
晚糯粳稻:1006109901 01010001
(3) 编码一致性规则
农产品编码是农产品系统的核心,其作用于智慧农业平台的信息编码,也作用于智慧农业中农产品信息标准的确定。
为确保信息快速、准确的筛选、定位与到达,农产品编码要保证一致性,包括:编码位数的一致、编码位定义的一致。
例如:①生猪:01039200
水稻: 1006109901
②生猪:0001039200
水稻: 1006109901
以上两组编码,根据一致性规则,应按照②组的编码对农产品进行编码。
第六章 功能、产品与业务
1 功能分类
根据智慧农业平台对信息管理的需求,结合农业发展过程中各角色的职能、责任、义务与身份,将智慧农业平台功能分为三大类:工具类功能、服务类功能、交互类功能,分别对应信息管理流程中,信息的采集、分享、传递。
工具类功能为用户提供农业生产、经营活动中,便捷的信息记录、分析、统计功能,帮助用户利用信息技术提高生产经营活动效能的同时,也引导帮助用户将信息采集。
服务类功能则平台所提供的海量信息,通过信息编码、角色系统、农产品系统的筛选、处理与定位,帮助用户快速获取信息。再利用交互类功能,引导用户方便、快速的将有用信息传递,既可实现平台信息的高效传播,又可实现平台用户的有效拓展。
举例说明:
表格 6 产品功能举例
工具类功能 服务类功能 交互类功能
专业户 交易记账、生产统计 科技、政策解读、市场分析 在线诊断、供求发布
政府 数据统计 农产品市场行情、民生民计 公共信息发布
专业局 数据统计 农产品市场行情、专业户意愿、库容、 公共信息发布、数据调查
专家 数据调研 新品种、新技术、农产品试验区效果 成果推广、在线诊断
经纪人 交易记账、经营分析 农资价格,农资供给,天气状况,种植面积,农资补贴政策,种植效益,竞争品牌和竞争对手 供求发布
物流企业 物流跟踪 农产品产量、市场需求 物流信息发布、供求发布

2 产品架构
智慧农业平台拥有覆盖湖北省规模化农产品的产品线,产品线以角色为产品切割,形成完整的产品架构。
智慧农业平台共包括以下产品线:
表格 7 智慧农业产品线
种植业 养殖业 农业管理 服务业 消费
水稻通
小麦通
玉米通
花生通
油菜通
芝麻通
棉花通
茶叶通
柑橘通
梨信通
菜籽通
莲藕通 生猪通
蛋鸡通
肉鸡通
水产通
农政通
种植通
畜牧通
水产通
农机通
物流通
信贷通 智慧城乡
在种植业和养殖业的产品线上,根据产业链的各个角色分类,分为如下版本:
表格 8 种植业、养殖业产品线适用角色
版本 适用角色
生产版 专业户、专业协会、生产企业、农产品加工企业
商贸版 经纪人、贸易商、批发商、集贸市场、零售商
科技版 专家、科研机构、专业院校
农业管理类下的产品线适用角色如下表:
表格 9 农业管理类产品线适用角色
产品线 适用角色
农政通 市、县、区、镇政府
种植通 农业厅/局
畜牧通 各级畜牧局
水产通 各级水产局
农机通 各级农机局
服务业产品线适用的角色如下表:
表格 10 服务业产品线适用角色
产品线 适用角色
物流通 物流企业、运输个体户
信贷通 金融机构
智慧菜篮产品线则适用于城镇居民。
产品线 适用角色
智慧城乡 农村资源消费者(农产品、农村旅游、农业投资)

3 重点产品线及要素
智慧农业将从以下几个重点产品建设,包括:农政通、生猪通、蛋鸡通、水产通、水稻通、油菜通、物流通。(产品要素见附件)

第七章 运行机制
1 信息管理机制
(1) 采集
信息管理的第一步是信息的采集。智慧农业平台的信息采集机制,是为不同角色提供不同的功能,这些功能的关键在于帮助角色释放与其生产、经营、管理活动相关的信息。具体如下表:
表格 11 不同角色信息采集功能
分类 角色 信息采集功能
科技版产品 专家 在线解答农业技术问题
科研机构 发布重大研究成果
农业院校 发布重大研究成果
政务管理类产品 地方政府 新闻政务的发布、地方特色农业资源信息发布
专业厅、局 统计数据的发布、通知公告的发布、政务信息的发布
专业站 农业技术推广服务信息发布、产品信息发布、供求信息发布
生产版产品 专业户 生产经营记账及分析、供求信息发布、农事咨询、农村办事咨询、劳动力信息发布
生产企业 企业宣传信息发布、产品信息发布
加工企业 企业宣传信息发布、供求信息发布、产品信息发布
商贸版产品 经纪人 供求信息发布
农资贸易商 产品信息发布、技术推广信息发布、供求信息发布
批发贸易商 供求信息发布
农产品零售商 促销信息发布、供求信息发布
服务类产品 物流运输服务商 物流服务信息发布、供求信息发布
金融服务机构 信贷信息发布、金融政策信息发布
消费类产品 农产品消费者 供求信息发布、消费意愿信息发布

(2) 加工整理
智慧农业平台的信息加工与处理,是依靠完善的信息编码与信息流程规则进行控制。
对于信息颗粒的流转,信息编码已经完整的定义智慧农业平台上每一条信息的区域、农产品、角色,平台根据信息的属性,自动对信息进行流转与分导。
在智慧农业平台上,还可以对同一产品、同一区域的信息进行处理,分为自动处理与人工处理。自动处理主要负责数据的合并、统计;而人工处理,则是在统计数据上,对信息进行分析与判断,形成信息颗粒的汇聚与信息析出,形成新的信息,并分配到相关角色上。
(3) 分享
智慧农业平台的信息分享机制,也是依托于信息编码系统。以用户角色的信息输出模板为决策判断依据,以角色输入模板为基础,相互之间关系与匹配,实现信息的快速流转与分享。
2 用户管理机制
(1) 用户身份信息搜集
通过简单的信息录入,结合中国电信的业务,即可完成用户的注册与登录,包括:手机号、电话号、宽带账号、ITV账号等。
在用户开始使用平台时,即可引导用户完成角色定位,确定其角色身份。同时,在使用功能,如供求信息发布时,强制要求录入联系电话、地址信息等,通过功能帮助用户不断补充完善个人信息。
(2) 用户信誉度评价
智慧农业平台应包括用户信誉度评价体系,通过信誉度的建设,确保平台信息采集的真实性。
智慧农业的信誉度体系,不采用目前流行的累计评价体系。即用户的信誉是由低起点逐步向高评价分值来评估用户信誉度。而是建立一套系统评价体系,对用户上传的个人信息、交易信息、价格信息、新闻信息、产品信息等分别制定不同的评价系统。从不同方位评价用户信誉,而不是单一维度的评价。同时,智慧农业平台用户都具有中国电信的认证身份,可以将电信业务与农业行政管理相结合,实现用户信誉度与其享受电信业务的优惠和生产经营活动行政审批相匹配,最终实现真实用户的实际信誉评价机制。
(3) 贡献度评价
对用户在智慧农业平台上发布信息的有效性进行评估后,基于智慧农业平台用户是与中国电信业务紧密联系,能够高效、精准的对用户的贡献度进行反馈。包括对用户使用的中国电信业务的优惠、奖励,不断激励用户对平台提供真实、有效的信息。

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项目建设方案
3.1 项目建设主要内容
3.1.1 项目建设概要
物联网(The Internet of things)是近年来新兴的一种信息技术,被认为是继计算机和互联网后的第三次信息技术革命。近年来,国家和农业部提出了全力推进农业信息化和农业物联网建设的明确要求,2005年至2012年连续八年的中央一号文件中,均明确提出了大力发展农业和农村信息化建设的任务和要求。《农业科技发展“十二五”规划》明确提出农业信息化相关技术研究作为重大关键技术攻关,研究信息快速获取与智能处理技术,搭建农业科技信息加工利用交互平台,提高农业信息化水平。《2006—2020年国家信息化发展战略》指出推进农业信息化和现代农业建设,为建设社会主义新农村服务。
随着浙江省农业现代化进程进入务实推进的攻坚阶段,但也面临着资源、环境与市场的多重约束,保障农品、食品安全、生态安全的压力依然存在,确保农民增产和增收的任务越来越重。实施本类项目工程,对于探索农业物联网技术在农业现代化进程中的产业化应用显得十分迫切、各类技术集成、重点领域应用突破、商业模式及推进路径,提高农业物联网的落地应用水平,促进农业生产方式转变、农民增收有重要现实意义。
“开放式智慧农业物联网公共服务平台”物联网应用示范工程由浙江东冠通信技术股份有限公司牵头,杭州东创科技股份有限公司作为示范工程的技术支撑单位,负责示范工程的整体方案设计、技术支持等工作。杭州智坤农业科技产业园区等现代农业园区作为示范单位,共同参与示范工程建设。
根据项目建设需求,基于物联网的智慧农业公共服务平台建设内容主要包括“一核五子”,即一个智慧农业公共服务核心平台,集成五大子系统,基于云计算与大数据库应用的精准农业生产管理子系统、基于对接物联网标识公共服务平台的农产品生产可追溯管理子系统、基于农业全产业链调研与监管的政府农业信息化管理子系统、基于全平台融合的农品云电商子系统以及基于云平台实时监控的平台运维子系统。通过公共服务平台和农业物联网技术的应用,能够实时收集农田温度、湿度、风力、大气、降雨量等数据信息,监视农作物灌溉情况,监测土壤和空气状况的变更,根据用户需求,随时进行处理,为现代农业综合信息监测、环境控制以及智能管理提供科学依据,提高农产品质量和产量。利用物联网技术建立农产品食品安全追溯系统,为农产品增加二维码,建立对农产品的种植、生产、加工、运输与销售的全过程跟踪和监控,保障了“从农田到餐桌”的全过程质量追溯体系的实现。
3.1.2 项目建设背景
中共中央办公厅、国务院办公厅发布的《国家信息化发展战略》,农业部发布《农业科技发展“十二五”规划》、农业部办公厅关于印发《农业物联网区域试验工程工作方案》的通知等一系列的文件明确了农业信息化发展的方向和顶层设计,希望通过信息化和物联网技术的务实应用实现:
 农业生产智能化:包括物联网技术和智能农业机械的广泛使用等。
 经营过程网络化:大力促进电子商务,包括农产品流通,推行农产品身份制度。
 高效透明的管理:做到农业产业的阳光管理。
 信息服务高效便捷:提供针对性强的个性化的农业产业信息化服务。
浙江省“加快推进农业现代化三年行动计划”和“关于加快推进农业现代化的若干意见”又明确了浙江省农业现代化的路线图。
近年来国家又对于国策性的物联网技术和产业发布了系列化的国家级文件,《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》、《关于印发10个物联网发展专项行动计划的通知》、《物联网“十二五”发展规划》、《国家发改委关于组织开展2014-2016年国家物联网重大应用示范工程区域试点工作的通知》等一系列的文件和举措,是本项目实施的坚实基础。
3.2项目建设规模及目标
本项目总投资近6000万元,计划3年内完成,项目以浙江农业现代化的集聚标准化服务为目标,遵循需求为先的原则,本次项目完成智慧农业公共服务平台的五大项目要的(核心内容),在省内首次体现“信息消费“的国策类业务要求,沿着互联网、物联网、云计算、大数据的IT之路推进浙江智慧农业的可持续发展,做到农业信息资源共建共享,信息系统互联互通,工作义务协作协同,彻底避免形成新的“信息孤岛”,最终形成浙江农业的“随时、随地、随心、随需“的智慧服务。
通过本项目“开放式智慧农业物联网公共服务平台”的“一核五子”系统的建设,即一个智慧农业公共服务的核心平台,集成五大子系统,即基于云计算与大数据库应用的精准农业生产管理子系统、基于对接物联网标识公共服务平台的农产品生产可追溯管理子系统、基于农业全产业链调研与监管的政府农业信息化管理子系统、基于全平台融合的农品云电商子系统以及基于云平台实时监控的平台运维子系统的建设,实现农业生产、销售、消费、监管四位一体的公共服务平台,将农业生产标准化,农产品销售电商化,农产品消费安全化,农业监管信息化。
基于云计算与大数据库应用的精准农业生产管理子系统,运用云计算、大数据库融合分析、电子信息技术、无线传感技术、视频技术与远程数据采集技术,完成多点采集,统一汇聚的物联网数据分析与作物生长曲线的模型计算,对作物生产过程精细化管理、环境信息监测与智能控制、视频监控等工作。
基于对接物联网标识公共服务平台的农品溯源子系统,运用物联网标识公共服务平台的统一编码标准,对农品采收、分拣、包装等环节进行真实细致的溯源,利用远程定位、远程数据采集、传感技术对农品物流环节进行全程监控。
基于农业全产业链调研与监管的政府信息化子系统,调用公共服务平台中的相关数据及分析结果,提供相关政府部门对农业全产业链的监管和农业产业的调研提供详细、精确的数据支撑。
基于全平台融合的农品云电商子系统,运用开放式数据标准接口的多系统对接技术,形成移动互联网,互联网的全覆盖云电商农品销售平台。
形成诚信的(符合三品一标要求)放心农产品可闻可视的展示、推荐和服务中心。(创新的阳光农产品模式);形成农业产业集聚化经营中心(创新的集聚经营模式);形成农业产品优质化管控中心(创新的质量和安全的保障模式);形成智慧农业的阳光信息化管理支撑中心(创新的信息化管理模式);形成农产品的电子商务中心(创新的网络商务模式);形成智慧农业的社会化服务中心(创新的信息化服务模式)。在全国率先建成物联网专业服务和增值服务应用示范基地。
3.3项目技术方案与技术特点
根据项目建设需求,基于物联网的智慧农业公共服务平台建设内容主要包括“一核五子”,即基于云计算与大数据库应用的精准农业生产管理子系统、基于对接物联网标识公共服务平台的农产品生产可追溯管理子系统、基于农业全产业链调研与监管的政府农业信息化管理子系统、基于全平台融合的农品云电商子系统以及基于云平台实时监控的平台运维子系统设计方案
3.3.1 总体架构

 

 

 

 

 

1)设施层:主要指保障上层系正常运行的硬件设备、运行于硬件上的基础系统和传输网络等。包括前端传感设备、自动化控制设备、视频监控设备、传输网络等。
2)数据层:主要是为上层系统提供数据支持,包括地理信息数据库、农作物生长数据库、农业种植业务库、市场信息数据库、环境信息数据库等与农业生产、管理、销售有关的数据。
3)支撑层:支撑层负责为应用系统的运行提供技术支撑服务,并将这些服务能力依据不同功能划分,以松散耦合的形式组织成各类基础服务。这些基础服务在SOA的总体架构内互相提供服务和数据,构成了上层应用系统所需要的底层应用支撑。
4)应用系统层建设:包含用于支持不同权限管理者和用户的五大子系统:智能设施农业管理子系统、农产品生产可追溯管理子系统、政府及产业园区信息化管理体子系统、农产品电子商务子系统以及平台运营支撑子系统。
5)终端接入层:为平台各类用户提供具有良好用户体验的终端展现界面,业务数据的自动化录入,各种应用的服务、功能及信息被集成在前端接入层。主要包括智能手机、智能手持机、大屏幕、个人电脑、前端查询机等设备。
6)保障体系:用于保障所有接入平台的农业企业传感设备、网络设备、通信设备的稳定安全运行。
3.3.2 系统物理网络拓扑结构
服务器数据库是信息数据中心和互联网接入中心、网络管理和安全中心,承载着项目平台据存储、数据交换以及平台的运行。为保证平台应用系统的顺利平稳运行,并充分考虑未来平台用户的不断增加及数据的日益庞大,网络结构选用星型拓扑结构,支持或扩展后能够支持三层交换技术。
配置服务器和磁盘阵列用于运行内部业务系统、基础数据和业务数据存储管理,通过路由器和防火墙接入互联网,实现企业之间的信息共享和交换。

 

 

 

 

3.3.3 系统硬件平台
服务器是作为平台的载体及核心设备,提供平台数据的云存储、云处理、网络应用和其他服务。根据网络结构的设计,及基于Oracle(甲骨文)虚拟化和集群化的云部署理念,服务器集群系统采用物理部署,虚拟化管理的原则,由数据服务器、应用服务器、备份服务器和Web服务器组成。
 数据服务器
数据服务器是保证数据中心可以为用户提供各种应用服务的基础,必须能支持大容量访问,能够支持多种数据库结构。
 备份服务器
备份服务器用于对数据中心各类数据进行备份使用,必须能支持大容量访问,能够支持多种数据库结构。
 磁盘阵列
针对系统的大容量数据的管理和存储,需要配置相应的磁盘阵列等存储系统,能够提供平台基础档案数据、检测数据和统计分析数据的存储,并具备完善的系统管理、数据管理和数据保护功能。
 应用服务器
应用服务器是数据中心为用户提供相关应用服务的服务器,和平台用户业务紧密相关,必须能够满足数据中心的业务扩展,应具有很好的扩展性,并能够支持多种类型的应用软件。
平台数据库是系统数据汇集的总节点,用户多,信息量大,采用具有优良性能的机架式服务器,兼具省电、节能和环保。
此外,为保证平台数据库的高效运转,需要配置交换机和路由器等网络交换设备实现数据中心网络的数据传输,应具备或扩展后具备三层交换功能。同时,还需要配置防火墙等安全防护设备实时监控数据中心数据传输网络的安全隐患,确保网络安全,并配置UPS不间断电源,确保平台的顺利运行。
3.3.4 智慧农业标准采集设施硬件示意图

3.3.5 平台软件系统构架

 

 

 

 

 

 

 

3.3.6 项目设备选型
3.3.6.1设备选型
智慧农业平台系统硬件清单
序号 设备名称 应用描述 技术参数
1 服务器机柜 放置机架式服务器 42U标准机柜(含侧面板)
2 网络机柜 放置网络设备 37U标准机柜(含侧面板)
3 数据服务器 应用于业务系统数据的综合管理 UNIX小型机IBM P720(8202-E4C)
4 应用服务器 应用于平台业务系统运行 HP DL380 G7、HP 388 、HP 360
5 备份服务器 应用于数据备份服务 HP DL380 G7、HP 388 、HP 360
6 存储设备(磁盘阵列) 应用于平台数据/监控数据的存储 DS5020(1814-20A)
7 交换机 应用于数据传输 光纤交换机IBM B24(2498-B24)
接入交换机 H3C S2403TP-EA
核心交换机 H3C S7610
8 防火墙 应用于网络安全防护 H3C SecPath F1000-S-AI
9 UPS电源组 应用于数据中心硬件系统的不间断供电 UPS类型:在线式
额定功率:20KVA
电池电压:16pcs×12VDC
电源效率:达到90% 输入配线:三相四线+地线
输入电压范围:210-475VV 纠

软件系统是基于网络结构和硬件系统的支撑之上开展对外服务的重要手段,主要包括数据库操作系统、服务器操作系统、系统安全软件,分别实现数据管理、系统运行和安全防护功能。
智慧农业平台系统软件清单

序号 软件名称 产品型号 应用描述
1 服务器操作系统 Windows Server 2008 应用于服务器系统运行
2 服务器云部署软件 Oracle 11g 用于服务器云数据库部署及数据库虚拟化管理
3 软件防火墙 Symantec AntiVirus 10.2 应用于网络安全防护
4 开发软件 IOS
Tomcat 用于平台软件、系统开发

3.3.7 基于云计算与大数据库应用的精准农业生产管理子系统
基于云计算与大叔库应用的精准农业生产管理子系统包含精准设施农业管理模块和产业园区信息化管理模块
3.3.7.1 精准设施农业管理模块
本模块应用物联网技术,对农业生产设施、生产区域环境等进行全面感知,可通过手机、平板、计算机实时获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像,在云业务管理平台上,通过农产品生长环境模型数据分析,远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备,保证温室大棚内环境最适宜作物生长,为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。实现温室大棚集约化、网络化远程管理,充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。
3.3.7.1.1感知层
感知层可以认为是系统的神经末梢,是识别物体、采集信息的来源,这些采集信息将直接提供给更高层的管理以及决策应用进行使用.感知层部署的主要采集设备有:水位、流量、视频、温度、湿度、光强、蒸发量、降雨量等数据采集设备,还包括大型机组设备、小型发电机、电动机、光源、闸门等控制设备.
3.3.7.1.2网络层
网络层负责传递和处理感知层获取的数据信息和视频监测信息,主要包括光纤、同轴、网线等有线传输链路及传输设备,还包括微波、无线电、GPRS、3G等无线传输链路.
3.3.7.1.3云计算平台
整个云计算平台是系统的中枢,负责所有的数据处理、交换以及共享,并将决策结果向下发送到网络层和感知层.在基于云计算的灌区信息管理系统中,计算资源和存储设施都交由云计算负责.云计算可以为农业生产区信息管理系统提供性能强大、极具可扩展性的计算资源和存储设施,与农业生产相关的政府部门、企业等都可以通过数据交换从平台获取相应的信息和服务,实现资源共享和按需服务,避免“信息孤岛”.
3.3.7.1.4设备管理
平台支持多种有线、无线设备的接入,包含传感设备、视频设备、灌溉设备、通信设备、控制设备等。根据使用环境的不同,挑选适合的传感端、执行机构、采集端、控制端、网关等,自动组成采集控制系统,最终生成终端列表,根据种植计划管理设备。
3.3.7.1.5指令管理
系统对所有带通讯功能的智能设备的指令/中间件进行管理,生成指令库,并关联其系统内的其他硬件,一旦使用该设备,对应的采集/控制质量将自动上传/下发到各通道。
3.3.7.1.6节点故障通知
智慧大棚中控制节点出现故障时可及时以手机短信、报警信息等方式通知管理者。
3.3.7.1.7历史数据
系统将采集到的数据信息以实时曲线的方式显示给用户,并根据需要按照日、月、季、年参数变化曲线生成历史报表。便于对温室大棚运转情况进行分析做出改进,提高温室大棚的生产效率。
3.3.7.1.8报警管理
多种形式的报警功能,适合不同场合需要,可根据温室大棚内的具体情况设置温度、湿度等参数限值。在监测时,如发现有监测结果超出设定的阈值时,系统会自动发出报警提醒工作人员,报警形式包括:声光报警、电话报警、短信报警、E-MAIL报警等。
3.3.7.1.9视频监控
可以帮助管理人员在远程实时查看园区状况及农作物生长状况。当农作物的生长出现异常(病变或虫害),可以请专家远程协助诊断,做到及时高效处理生长过程中的问题。
同时视频信息通过阳光农场对外展示,让用户非常直观的了解种植生产情况,信息的透明度增强,消费者的信心得到了加强。
3.3.7.1.10远程控制
现场采集设备将采集到的数据通过有线、无线、3G/2G无线网络传输到中控数据平台,用户从终端可以查看温室大棚现场的实时数据,并使用远程控制功能通过继电器控制设备或模拟输出模块对温室大棚自动化设备进行控制操作,如自动喷洒系统、自动换气系统、自动浇灌系统。
3.3.7.2 产业园区信息化管理系统
是国内首个面向农场的农业生产管理软件,基于农作物的生长特性,建立农作物从种植计划、土地规划、种植管理、生产加工、销售管理、物流管理的全流程系统,细化农作物各生长周期的操作流程,建立基础农作物种植模型,并对种植前生产资料的供应、土地管理信息和产中各流程产生的用工、派工、采收量、生产资料用量、人工/生产资料成本、时间周期、执行情况、土地使用/闲置状况以及产后销售量、库存量、用户、运输、销售公司等信息进行归档。
3.3.7.2.1生产管理
根据市场对农作物产量的需求,自动生成农作物的种植计划和工作标准、农场管理者根据种植计划、工作标准安排农业生产。
3.3.7.2.2农作物管理
农作物管理:农作物的信息库,记录每种农作物的品种信息、种植规范和种植流程。
3.3.7.2.3农场管理
农场管理:对农场的土地按照农场规划、种植功能区进行划分、登记、变更、管理,并记录每块土地的种植记录。
3.3.7.2.4生产资料管理
生产资料管理:管理农场供应商,登记所有农场农资、农具的出入库信息。
3.3.7.2.5销售管理
用于记录农产品销售数据,包括订单统计、客户信息统计,支持历史数据查询。
3.3.7.2.6统计管理
根据农场的需求,可灵活定制报表信息,真实反应农场的生产、运营、管理、销售等各方面情况。如农场土地的历史使用记录;单批次农作物的种植记录、成本;农场的用工成本、农资成本、农具成本;农场未来一段时间内可销售农作物的产量、上市时间等信息。
3.3.7.2.7系统管理
包含用户的新增、删除,用户列表,系统可以设定不同权限下的内容展示范围,便于农业生产企业规范管理种植生产,权限的的角色一般分为:总管理员、值班员、客户、政府。

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